EP1000906A1 - Etuve pour détecter des inclusions de sulfures de nickel dans des vitrages - Google Patents

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EP1000906A1
EP1000906A1 EP99402825A EP99402825A EP1000906A1 EP 1000906 A1 EP1000906 A1 EP 1000906A1 EP 99402825 A EP99402825 A EP 99402825A EP 99402825 A EP99402825 A EP 99402825A EP 1000906 A1 EP1000906 A1 EP 1000906A1
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EP
European Patent Office
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glazing
oven according
enclosure
oven
fan
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EP99402825A
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German (de)
English (en)
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EP1000906B1 (fr
Inventor
Yves Demars
Jean-Christophe Elluin
René Poix
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Vitrage SA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B32/00Thermal after-treatment of glass products not provided for in groups C03B19/00, C03B25/00 - C03B31/00 or C03B37/00, e.g. crystallisation, eliminating gas inclusions or other impurities; Hot-pressing vitrified, non-porous, shaped glass products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/02Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a discontinuous way

Definitions

  • the present invention relates to an oven for detecting the presence inclusions of nickel sulfides in glazing coming out of an oven and to destroy glazing containing them.
  • NiS nickel sulfide
  • Ni 7 S 6 substoichiometric nickel sulfide
  • ⁇ phase rhombohedral phase
  • the penalizing diameters of the balls are essentially understood between 40 ⁇ m and 0.1 mm.
  • the presence of nickel sulfides in their ⁇ phase within glass sheets at room temperature is explained, especially in the case of tempered glass sheets, by the heat treatment they have suffered. Indeed, in the case of thermal quenching, the rise in temperature of the glass sheet can lead to the appearance of the phase ⁇ if nickel sulfides are present. The rapid cooling which follows quenching does not allow, due to its speed, a complete return to the ⁇ phase.
  • the glass sheets thus treated may therefore include ⁇ -phase nickel sulfides which will transform over time into ⁇ phase, said transformation being accompanied by an increase in volume that can generate breakage of glass sheets.
  • a first method consists in locating using a polariscope the particular constraints generated around the balls of nickel sulfides. Such a process is difficult to implement and inevitably very long, which increases considerably the production costs.
  • Heat Soak Test Another type of process, usually called "Heat Soak Test", consists in accelerating the transformation of the ⁇ phase towards the ⁇ phase of to make it faster than the temperature ambient. It has already been demonstrated that the speed of transformation is a function of temperature and that it increases with the temperature. However, the optimal temperature for obtaining a speed the fastest possible of said transformation is defined by the limit superior stability of the ⁇ phase for all the compositions of nickel sulfide responsible for breakages. This temperature is equal to 282 ° C.
  • This process involves placing the glass sheets in an oven atmospheric and subject them to heat treatment in three stages with a total duration of between eight and fifteen hours.
  • the first step is to raise the temperature of the glazing from a storage ambient temperature, usually between 20 and 50 ° C, up to the chosen detection temperature advantageously equal to said optimal temperature of 282 ° C. This first stage of temperature rise is relatively slow for avoid any risk of thermal shock.
  • the second step is a bearing at a temperature of the order of 282 ° C. The duration of this stage is at least three hours.
  • the last step is to cool the windows.
  • This oven includes an enclosure in which are mounted a plurality of superimposed horizontal drawers able to slide between a retracted position inside the enclosure and an extended position outside the enclosure, each drawer receiving in its position extended a glazing laid flat.
  • Such an oven is suitable for treatment of small glazing but not for large ones glazings, such as those produced on an industrial scale for the building. Indeed, these glazings are arranged, as soon as they exit the oven, in vertical position on desks and to place them on the drawers, it should tilt to the horizontal position, which can cause a risk of scratching or breakage.
  • the present invention aims to provide an oven capable of treating large glazing.
  • the invention also relates to an oven in which the glazing can be inserted in the vertical position they occupy on the desks, without having to lay them down in a horizontal position.
  • the invention also relates to an oven which makes it possible to treat en bloc a batch of glazing of different dimensions classified in precise order in which the customer who ordered them wishes to use them.
  • the invention also relates to an oven in which the optimal temperature previously defined can be maintained homogeneous throughout the volume of the oven throughout the duration of the second phase.
  • the invention also relates to an oven in which this temperature is reached in a relatively short time in order to avoid the appearance of temperature gradients in certain regions of the oven.
  • the temperature rise time must be calculated so that the coldest area of the oven, which is at the bottom and on the side from the outlet, arrives at the optimal temperature of 282 ° C which the phase ⁇ turns into the ⁇ phase, without the hottest point exceeding the temperature limit of stability of the ⁇ phase which is of the order of 300 ° C.
  • This oven is characterized in that it consists of a thermally insulated parallelepiped enclosure with respect to the exterior and having an opening on one of its lateral faces through which a load of glazing can be introduced, said opening being hermetically closed by a thermal door insulating, the enclosure being equipped with air blowing means allowing to circulate in the enclosure a current of air in one direction parallel to the plane of the glazing, with heating means for heating the said air stream and homogenization means to make uniform temperature throughout the space occupied by the glazing.
  • the air flow is blown between the panes in a horizontal direction.
  • This direction is preferred to the vertical direction because broken glass can be dragged outside the area of glazing while with vertical blowing it can form swirls of glass dust between the panes.
  • the enclosure includes a floor insulated from the ground, two side walls, a large surface rear wall, a ceiling and a large surface area fully open to deliver the largest space for the introduction of the glazing charge.
  • Said air blowing means are constituted by a high pressure fan mounted in an upper chamber included between the ceiling and a false ceiling and which communicates with two side chambers located on either side of the glazing load.
  • the enclosure will be given as that in the upper chamber a width slightly greater than the width of the glazing load, and to the fan a diameter slightly less than the width of the enclosure. The air flow blown by the fan thus fills the entire section of the upper chamber and side rooms.
  • This one-way blowing mode has the disadvantage that the portions of glazing located on the air inlet side are brought faster to the optimum temperature than the portions of glazing located on the air outlet side.
  • the processing capacity of the oven can be increased by juxtaposing two or more sections of ovens, the rear section being provided with a rear wall, the entry section being provided with a door and the intermediate sections being of annular shape without rear wall nor door.
  • An air intake is provided in the ceiling of the enclosure to cool the oven at the end of the treatment cycle.
  • the oven 10 shown in Figures 1 to 4 comprises an enclosure formed of a metal structure 12 of parallelepiped shape formed from metal beams 14 and crosspieces 15 on which are fixed sheets 16 which are internally coated with a layer relatively thick insulating material 18.
  • the enclosure comprises a floor 20, two side walls 22, 24, a rear wall 26 and a horizontal ceiling 28 all having the structure described above. This ensures the isolation of the enclosure from the outside and thermal bridges on the metal structure are avoided.
  • the enclosure is mounted in a pit 30 and its floor 20 is kept away from the bottom of the pit by insulating supports 32 and by brackets 34 resting on the edge of the pit. So we make negligible heat losses through the bottom of the oven.
  • the enclosure is open over its entire front face and its opening 36 can be closed by a thermally insulating door 38. Means are provided along the entire edge of the door in order to prevent leakage.
  • the door can be moved from its closed position to a position open where it completely clears the opening 36. It can for example be raised above the enclosure like a garage door.
  • the enclosure has at its upper part a false ceiling 40 provided in the vicinity of the two side walls 22, 24 with two openings 42, 44 which connect the sheath 46 which is located above the false ceiling with the area under the false ceiling.
  • a load of glazing to be treated is prepared.
  • This charge corresponds for example to an order made by a customer. It includes a certain amount of glazing 60 which may have different dimensions and which must be classified in the order in which they will be used by the customer.
  • the glazings are placed on one or more desks 62 in a substantially vertical position and are kept apart one of the other by a small interval.
  • the desks are introduced, using of a forklift, through the opening 36 of the enclosure in a frontal direction, that is to say perpendicular to the plane of the glazing.
  • Rear stops 64 are provided for positioning the music stands at the center of central zone 54, leaving a free space behind the load.
  • a second set of stops 65 is provided to limit the travel of the carts before they hit the edge of the oven opening.
  • the oven can receive large glazing which may have dimensions slightly smaller than those of the central zone 54. These glazings are subjected to a thermal process as illustrated in FIG. 5. This shows in dashed lines a temperature curve called setpoint which includes a heating phase during which the temperature increases linearly from room temperature up to an optimal temperature of 300 ° C, a level where the temperature is kept constant at said optimal value and a phase of cooling where the temperature is brought linearly to the ambient temperature.
  • setpoint which includes a heating phase during which the temperature increases linearly from room temperature up to an optimal temperature of 300 ° C, a level where the temperature is kept constant at said optimal value and a phase of cooling where the temperature is brought linearly to the ambient temperature.
  • means are used supply air combined with air heating means, under the control of control means.
  • the air blowing means are constituted by a fan high pressure 66 with a vertical axis fixed in the ceiling 28 of the enclosure.
  • the fan is driven by a motor 68 mounted outside the enclosure.
  • the suction opening 70 of the fan opens into the sheath 46 at a certain distance from the false ceiling, while its opening of blowing 72 is located near the ceiling.
  • a heating means 74 On the side where the air is blown, i.e. on the right in Figure 1, is mounted a heating means 74, preferably gas, which can be adds a supplementary heating system to electricity. Way to heating can also be exclusively with electricity.
  • the fan 66 has dimensions substantially equal to those of the sheath.
  • the supply air flow thus occupies the entire section of the sheath.
  • a hot air flow fills the entire section sheath. It then establishes inside the oven an air circulation clockwise hot in Figure 1.
  • the supply air by the fan passes through the heating means 74 where it is heated, flows through the duct 46 and from there into the side chamber 58.
  • the air then passes through the perforated plate 50 in a horizontal direction parallel to the plane of the glazing 60.
  • the perforated plate introduces a strong pressure drop so that the air is slowed down and distributed evenly over the entire entrance section of the central zone 54 where the glazing.
  • the air flow then passes between the panes with which it heat exchange over their entire surface.
  • this one-way traffic mode favors the portions of glazing located on the right side of zone 54 with respect to the portions finding on the left because they will be brought more quickly to the conservation temperature.
  • the duration of treatment should therefore be extended until all parts of the glazing are brought to the conservation temperature.
  • FIG. 1 shows an example of a device which makes it possible to obtain this result.
  • This device comprises two pivoting bent flaps 76, 78 arranged on either side of the fan. These components are animated by alternative movements and in phase opposition, as will be explained in detail later.
  • the flaps 76, 78 each consist of a rectangular sheet bent at 90 ° whose width is substantially equal to that sheath.
  • the fan wears around its opening suction 70, an annular plate 80 having an outer shape rectangular which fits exactly into the sheath 46. The plate is parallel to and between the ceiling and the false ceiling.
  • the length of one of the arms 82 of the flaps is equal to the distance between the ceiling 28 and the annular plate 80 while the length of the other arm 84 is equal to the distance between the annular plate and the false ceiling 40.
  • the flaps are articulated around their elbow on axes 86, 88 carried by support beams 90, 92 at the same level as the plate annular and in the immediate vicinity of the edge of the latter.
  • a double-acting cylinder 100 drives all the rods, the connecting rod and flaps in rotation with an angular amplitude equal to 90 °, alternately in both directions.
  • the air blown by the fan can only flow to the right through the open passage defined between the horizontal arm of the flap 78 and the ceiling, but not to the left since the vertical arm of the flap 76 closes the passage towards this direction.
  • the fan draws air through the open passage formed between the horizontal arm of the flap 76 and the false ceiling 40 but not the air which is on the right side since the vertical arm of the flap 78 closes the communication with this side. He establishes himself so a clockwise air flow to inside the oven.
  • the cylinder 100 rotates so synchronous the two flaps of 90 ° around their respective axis, in the direction counterclockwise as indicated by the arrows on the Figure 1. As a result, the direction of air flow is reversed.
  • the oven further includes a fresh air intake, not shown, for cool the enclosure at the end of the treatment cycle.
  • the temperature rise phase and the descent phase in temperature takes place in a relatively short time not exceeding 1.5 hours for each of these phases.
  • the complete treatment cycle lasts 4 hours.
  • the bearing temperature is between 270 and 300 ° C as shown in figure 5.
  • Each enclosure can hold up to 6 tonnes of glass.
  • the air speed between the panes is between 1 and 3 m / s.
  • the glazings treated have thicknesses varying between 4.6 and 19 mm and are spaced 20 mm apart.
  • the percentage of perforations on the plates is between 40 and 80%, and advantageously equal to approximately 60% of holes.

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Abstract

L'invention concerne une étuve pour détecter des inclusions de sulfures de nickel dans des vitrages. L'étuve est constituée par une enceinte parallelépipédique (12) thermiquement isolée vis-à-vis de l'extérieur et présentant sur une de ses faces latérales, une ouverture à travers laquelle peut être introduites une charge de vitrages (60), ladite ouverture étant fermée hermétiquement par une porte thermiquement isolée. L'enceinte est équipée de moyens de soufflage d'air (66) permettant de faire circuler dans l'enceinte un courant d'air dans une direction parallèle au plan des vitrages, de moyens de chauffage (74, 102) pour chauffer ledit courant d'air et de moyens d'homogénéisation (48, 50) permettant de rendre uniforme la température dans tout l'espace occupé par les vitrages. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne une étuve pour détecter la présence d'inclusions de sulfures de nickel dans des vitrages sortant d'un four et pour détruire les vitrages qui en contiennent.
On sait aujourd'hui que des sulfures de nickel sont présents dans les vitrages sous la forme de billes cristallines. Bien que ces billes ne nuisent pas aux principales propriétés recherchées des vitrages, elles conduisent tout de même à un problème important dans le cas notamment des feuilles de verre trempées. En effet, la présence de ces inclusions de sulfures de nickel conduit à des casses dites spontanées des feuilles de verre trempées bien après leur réalisation. Certains cas recensés ont montré une casse d'une telle feuille de verre trempée plus de dix années après sa fabrication. Cet inconvénient est lourd de conséquences puisque les feuilles de verre ont bien entendu déjà été vendues puis utilisées. Lorsque ce type de vitrage est utilisé notamment pour l'habillage extérieur de façades de bâtiment, une casse des vitrages après leur installation peut conduire à de graves accidents causés par leur chute depuis les façades ou bien depuis des toits vitrés couvrant des passages pour piétons.
La détection de ces inclusions dans le verre est donc nécessaire notamment dans le cas des vitrages trempés.
On sait par ailleurs que les différentes compositions de sulfure de nickel à la source de ces problèmes sont le sulfure de nickel stoechiométriques NiS, le Ni7S6 et des sulfures de nickel sous-stoechiométriques en nickel NiS1+x avec x variant de 0 à 0,08. Ces différentes compositions sont présentes dans les vitrages sous deux formes cristallines : la forme α (forme hexagonale) qui est stable au-dessus de 330°C et la phase β (phase rhomboédrique) qui est stable en dessous de 330°C.
Les diamètres pénalisants des billes sont essentiellement compris entre 40 µm et 0,1 mm.
Le phénomène qualifié précédemment de casse spontanée différée dans le temps est dû à la dilatation d'environ 4% en volumes qui accompagne la transformation de la phase haute température α vers la phase basse température β. La phase α est métastable à température ambiante tandis que la phase β est stable à température ambiante. Il est ainsi compréhensible que si des sulfures de nickel existent dans leur phase α au sein de feuilles de verre prêtes à être utilisées ou déjà utilisées, des transformations vers la phase β peuvent apparaítre au cours du temps.
La présence de sulfures de nickel dans leur phase α au sein de feuilles de verre à température ambiante s'explique, notamment dans le cas de feuilles de verre trempées, par le traitement thermique qu'elles ont subi. En effet, dans le cas d'une trempe thermique, l'élévation de température de la feuille de verre peut conduire à l'apparition de la phase α si des sulfures de nickel sont présents. Le refroidissement rapide qui suit la trempe ne permet pas, du fait de sa vitesse, un retour complet vers la phase β. Les feuilles de verre ainsi traitées peuvent donc comporter des sulfures de nickel en phase α qui vont se transformer dans le temps en phase β, ladite transformation s'accompagnant d'une augmentation de volume pouvant générer une casse des feuilles de verre.
Des procédés de détection des sulfures de nickel sont déjà connus dans l'art intérieur. Un premier procédé consiste à repérer à l'aide d'un polariscope les contraintes particulières générées autour des billes de sulfures de nickel. Un tel procédé est délicat à mettre en oeuvre et inévitablement d'une durée très importante, ce qui augmente considérablement les coûts de production.
Un autre type de procédé, habituellement appelé " Heat Soak Test ", consiste à accélérer la transformation de la phase α vers la phase β de façon à la rendre plus rapide que celle qui se fait à la température ambiante. Il a déjà été mis en évidence en effet que la vitesse de transformation est fonction de la température et qu'elle augmente avec la température. Toutefois, la température optimale pour obtenir une vitesse la plus rapide possible de ladite transformation est définie par la limite supérieure de stabilité de la phase β pour toutes les compositions de sulfure de nickel responsables des casses. Cette température est égale à 282°C.
Ce procédé consiste à placer les feuilles de verre dans une étuve atmosphérique et à les soumettre à un traitement thermique en trois étapes dont la durée totale comprise entre huit et quinze heures. La première étape consiste à élever la température des vitrages depuis une température ambiante de stockage, habituellement comprise entre 20 et 50°C, jusqu'à la température de détection que l'on choisit avantageusement égale à ladite température optimale de 282°C. Cette première étape de montée en température est relativement lente pour éviter tout risque de choc thermique. La seconde étape consiste en un palier à une température de l'ordre de 282°C. La durée de ce palier est d'au moins trois heures. La dernière étape consiste à refroidir les vitrages.
Au terme de la seconde phase, la transformation vers la phase β qui est stable à température ambiante s'est opérée pour les sulfures de nickel présents dans les vitrages et a conduit à la destruction des vitrages qui contiennent des sulfures de nickel dans la phase α au moment de leur introduction dans l'étuve. Un tel procédé de détection est satisfaisant car il permet d'éliminer les vitrages qui auraient conduit ultérieurement à une casse due à la présence de sulfures de nickel.
On connaít dans la technique antérieure une étuve pour la mise en oeuvre du procédé " Heat Soak Test ". Cette étuve comprend une enceinte dans laquelle sont montés une pluralité de tiroirs horizontaux superposés pouvant coulisser entre une position rentrée à l'intérieur de l'enceinte et une position sortie à l'extérieur de l'enceinte, chaque tiroir recevant dans sa position sortie un vitrage posé à plat. Une telle étuves convient pour le traitement des vitrages de faibles dimensions mais pas pour les grands vitrages, tels que ceux qui sont produits à échelle industrielle pour le bâtiment. En effet, ces vitrages sont disposés, dès leur sortie du four, en position verticale sur des pupitres et pour les poser sur les tiroirs, il faudrait les basculer jusqu'à la position horizontale, ce qui peut entraíner un risque de rayage ou de casse.
La présente invention vise à proposer une étuve capable de traiter des vitrages de grandes dimensions.
L'invention concerne également une étuve dans laquelle les vitrages peuvent être introduits dans la position verticale qu'ils occupent sur les pupitres, sans avoir à les coucher en position horizontale.
L'invention concerne encore une étuve qui permet de traiter en bloc un lot de vitrages de dimensions différentes classés dans l'ordre précis dans lequel le client qui les a commandés souhaite les utiliser.
L'invention concerne également une étuve clans laquelle la température optimale définie précédemment peut être maintenue homogène dans tout le volume de l'étuve pendant toute la durée de la seconde phase.
L'invention concerne encore une étuve dans laquelle cette température est atteinte en un temps relativement court afin d'éviter l'apparition de gradients de température dans certaines régions de l'étuve.
Le temps de montée en température doit être calculé pour que la zone la plus froide de l'étuve, qui se trouve à la partie inférieure et du côté de la sortie, arrive à la température optimale de 282°C laquelle la phase α se transforme en la phase β, sans que le point le plus chaud ne dépasse la température limite de stabilité de la phase β qui est de l'ordre de 300°C.
Toutes ces exigences sont satisfaites grâce à l'étuve selon l'invention. Cette étuve est caractérisée en ce qu'elle est constituée par une enceinte parallélépipédique thermiquement isolée vis-à-vis de l'extérieur et présentant sur une de ses faces latérales une ouverture à travers laquelle peut être introduite une charge de vitrages, ladite ouverture étant fermée hermétiquement par une porte thermiquement isolante, l'enceinte étant équipée de moyens de soufflage d'air permettant de faire circuler dans l'enceinte un courant d'air dans une direction parallèle au plan des vitrages, de moyens de chauffage pour chauffer ledit courant d'air et de moyens d'homogénéisation permettant de rendre uniforme la température dans tout l'espace occupé par les vitrages.
De préférence, le courant d'air est soufflé entre les vitrages dans une direction horizontale. Cette direction est préférée à la direction verticale car les bris de verre peuvent ainsi être entraínés hors de la zone des vitrages alors qu'avec un soufflage dans le sens vertical il peut se former des tourbillons de poussière de verre entre les vitrages.
L'enceinte comprend un plancher isolé par rapport au sol, deux parois latérales, une paroi arrière de grande surface, un plafond et une face de grande surface entièrement ouverte afin de livrer le plus grand espace pour l'introduction de la charge de vitrages.
Lesdits moyens de soufflage de l'air sont constitués par un ventilateur haute pression monté dans une chambre supérieure comprise entre le plafond et un faux-plafond et qui communique avec deux chambres latérales situées de part et d'autre de la charge de vitrages.
On obtient une distribution homogène de l'air et un bon échange thermique avec les vitrages en faisant circuler l'air à faible vitesse entre les vitrages. On peut à cet effet, disposer de part et d'autre de la zone occupée par les vitrages des moyens introduisant une perte de charge élevée sur le trajet du courant dans ladite zone, par exemple deux plaques perforées verticales de même surface que la section d'entrée de ladite zone.
Pour réduire les pertes thermiques, on donnera à l'enceinte ainsi qu'à la chambre supérieure une largeur légèrement supérieure à la largeur de la charge de vitrages, et au ventilateur un diamètre légèrement inférieur à la largeur de l'enceinte. Le flux d'air soufflé par le ventilateur emplit de ce fait toute la section de la chambre supérieure et des chambres latérales.
Ce mode de soufflage à sens unique présente l'inconvénient que les portions de vitrages situées du côté de l'entrée du courant d'air sont portées plus rapidement à la température optimum que les portions de vitrages se trouvant du côté de la sortie du courant d'air.
Pour éviter cela, les inventeurs ont imaginé de faire souffler l'air à travers la charge de vitrages, alternativement dans un sens puis dans l'autre. Dans ce cas, des moyens de chauffage distincts seront logés dans la chambre supérieure de part et d'autre du ventilateur, afin de chauffer l'air dès sa sortie du ventilateur. On choisira de préférence des moyens de chauffage au gaz combinés avec des moyens de chauffage d'appoint à l'électricité.
La capacité de traitement de l'étuve peut être augmentée en juxtaposant deux ou plusieurs tranches d'étuves, la tranche arrière étant pourvue d'une paroi arrière, la tranche d'entrée étant pourvue d'une porte et les tranches intermédiaires étant de forme annulaire sans paroi arrière ni porte.
Une prise d'air est prévue dans le plafond de l'enceinte pour refroidir l'étuve à la fin du cycle de traitement.
Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit à présent en regard des dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe de l'étuve selon le plan vertical I-I de la figure 2 ;
  • la figure 2 est une vue en coupe de l'étuve selon le plan horizontal II-II de la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue en coupe de l'étuve selon le plan vertical III-III de la figure 1 ;
  • la figure 4 est une vue en élévation partielle, depuis l'extérieur de l'étuve, de l'embiellage de transmission de mouvements aux volets ; et
  • la figure 5 illustre le procédé de traitement réalisé au moyen de l'étuve de l'invention.
  • L'étuve 10 représentée sur les figures 1 à 4 comprend une enceinte formée d'une structure métallique 12 de forme parallélépipédique réalisée à partir de poutres métalliques 14 et de traverses 15 sur lesquelles sont fixées des tôles 16 qui sont revêtues intérieurement d'une couche relativement épaisse de matière isolante 18.
    L'enceinte comprend un plancher 20, deux parois latérales 22, 24, une paroi arrière 26 et un plafond horizontal 28 ayant tous la structure décrite ci-dessus. On assure ainsi l'isolation de l'enceinte vis-à-vis de l'extérieur et on évite les ponts thermiques sur la structure métallique.
    L'enceinte est montée dans une fosse 30 et son plancher 20 est maintenu écarté du fond de la fosse par des appuis isolants 32 et par des équerres 34 prenant appui sur le bord de la fosse. On rend ainsi négligeables les pertes de chaleur à travers le fond de l'étuve.
    L'enceinte est ouverte sur toute sa face avant et son ouverture 36 peut être fermée par une porte thermiquement isolante 38. Des moyens d'étanchéité sont prévus tout le long du contour de la porte afin de prévenir toute fuite.
    La porte peut être déplacée de sa position fermée à une position ouverte où elle dégage complètement l'ouverture 36. Elle peut par exemple être relevée au-dessus de l'enceinte à la manière d'une porte de garage.
    L'enceinte comporte à sa partie supérieure un faux-plafond 40 pourvu au voisinage des deux parois latérales 22, 24 de deux ouvertures 42, 44 qui font communiquer la gaine 46 qui se trouve au-dessus du faux-plafond avec la zone qui se trouve sous le faux-plafond.
    A l'aplomb des ouvertures 42, 44 sont dressées deux plaques verticales 48, 50 percées sur toutes leur surface de perforations 52 uniformément réparties. Le faux-plafond 40 et les plaques perforées 48, 50 définissent entre elles une vaste zone centrale 54 destinée à recevoir les vitrages. A l'extérieur des plaques perforées se trouvent deux chambres latérales 56, 58 qui communiquent avec la gaine 46 par les ouvertures 42, 44 .
    A l'extérieur de l'étuve on prépare une charge de vitrages à traiter. Cette charge correspond par exemple à une commande faite par un client. Elle comprend une certaine quantité de vitrages 60 qui peuvent avoir des dimensions différentes et qui doivent être classés dans l'ordre où ils seront utilisés par le client. Les vitrages sont posés sur un ou plusieurs pupitres 62 en position sensiblement verticale et sont maintenus écartés l'un de l'autre par un faible intervalle. Les pupitres sont introduits, au moyen d'un chariot élévateur, à travers l'ouverture 36 de l'enceinte dans une direction frontale, c'est-à-dire perpendiculaire au plan des vitrages.
    Des butées arrière 64 sont prévues pour positionner les pupitres au centre de la zone centrale 54 en ménageant un espace libre à l'arrière de la charge. Un second jeu de butées 65 est prévu pour limiter la course des chariots avant qu'ils ne heurtent le bord de l'ouverture de l'étuve.
    L'étuve peut recevoir de grands vitrages pouvant avoir des dimensions légèrement inférieures à celles de la zone centrale 54. Ces vitrages sont soumis à un procédé thermique tel qu'illusitré par la figure 5. Celle-ci montre en traits tiretés une courbe de température dite de consigne qui comprend une phase de chauffage au cours de laquelle la température augmente linéairement depuis la température ambiante jusqu'à une température optimale de 300°C, un palier où la température est maintenue constante à ladite valeur optimale et une phase de refroidissement où la température est ramenée linéairement à la température ambiante.
    Pour réaliser ce cycle de température, on utilise des moyens de soufflage d'air combinés avec des moyens de chauffage de l'air, sous le contrôle de moyens de commande.
    Les moyens de soufflage de l'air sont constitués par un ventilateur haute pression 66 d'axe vertical fixé dans le plafond 28 de l'enceinte. Le ventilateur est entraíné par un moteur 68 monté à l'extérieur de l'enceinte. L'ouverture d'aspiration 70 du ventilateur débouche dans la gaine 46 à une certaine distance du faux-plafond, tandis que son ouverture de soufflage 72 se trouve près du plafond.
    Du côté où l'air est soufflé, c'est-à-dire à droite sur la figure 1, est monté un moyen de chauffage 74, de préférence au gaz, auquel peut être adjoint un moyen de chauffage d'appoint à l'électricité. Le moyen de chauffage peut également être exclusivement à l'électricité.
    Comme on peut le voir sur la figure 3, le ventilateur 66 a des dimensions sensiblement égales à celles de la gaine. Le flux d'air soufflé occupe de ce fait toute la section de la gaine. Il en résulte que lorsque le ventilateur est mis en marche, un flux d'air chaud emplit toute la section de la gaine. Il s'établit alors à l'intérieur de l'étuve une circulation d'air chaud dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1. L'air soufflé par le ventilateur traverse le moyen de chauffage 74 où il est réchauffé, chemine dans la gaine 46 et de là dans la chambre latérale 58. L'air traverse ensuite la plaque perforée 50 dans une direction horizontale parallèle au plan des vitrages 60. La plaque perforée introduit une forte perte de charge de sorte que l'air est ralenti et se répartit uniformément sur toute la section d'entrée de la zone centrale 54 où se trouvent les vitrages. Le flux d'air passe ensuite entre les vitrages avec lesquels il échange de la chaleur sur toute leur surface.
    L'air traverse ensuite la plaque perforée 48, remonte le long de la chambre latérale 56 et gagne la gaine où elle est aspirée à travers l'orifice 70 du ventilateur .
    Toutefois, ce mode de circulation à sens unique favorise les portions de vitrage situées du côté droit de la zone 54 par rapport aux portions se trouvant à gauche car elles seront portées plus rapidement à la température de consigne. La durée du traitement devra de ce fait être prolongée jusqu'à ce que toutes les parties des vitrages soient portées à la température de consigne.
    On remédie à cet inconvénient en faisant circuler l'air dans des sens alternés. La figure 1 montre un exemple de dispositif qui permet d'obtenir ce résultat. Ce dispositif comprend deux volets coudés pivotants 76, 78 disposés de part et d'autre du ventilateur. Ces volets sont animés de mouvements alternatifs et en opposition de phase, comme on l'expliquera en détail par la suite. Les volets 76, 78 sont constitués chacun par une tôle rectangulaire pliée à 90° dont la largeur est sensiblement égale à celle de la gaine. D'autre part, le ventilateur porte autour de son ouverture d'aspiration 70, une plaque annulaire 80 ayant une forme extérieure rectangulaire qui s'insère exactement dans la gaine 46. La plaque est parallèle au plafond et au faux-plafond et est comprise entre eux.
    La longueur de l'un des bras 82 des volets est égale à la distance entre le plafond 28 et la plaque annulaire 80 tandis que la longueur de l'autre bras 84 est égale à la distance entre la plaque annulaire et le faux-plafond 40.
    Les volets sont articulés autour de leur coude sur des axes 86, 88 portés par des poutres supports 90, 92 au même niveau que la plaque annulaire et au voisinage immédiat du bord de cette dernière.
    Comme le montrent les figures 3 et 4, à une des extrémités des axes 86, 88 qui est située à l'extérieur de l'étuve sont fixées respectivement deux tiges 94, 96 de même longueur. Ces tiges sont parallèles lorsque les volets 76, 78 occupent la position montrée sur la figure 4. Dans cette position, le bras vertical du volet 76 obture le passage situé au-dessous de la plaque annulaire et son bras vertical libère le passage situé au-dessous de la plaque annulaire. Les bras du volet 78 ont des positions inversées par rapport aux bras du volet 76.
    Les extrémités des tiges 94, 96 sont reliées par une bielle 98. Un vérin à double effet 100 entraíne l'ensemble des tiges, de la bielle et des volets en mouvement de rotation d'amplitude angulaire égale à 90°, alternativement dans les deux sens.
    Ainsi, lorsque les volets sont la position représentée à la figure 1. l'air soufflé par le ventilateur ne peut s'écouler que vers la droite à travers le passage ouvert défini entre le bras horizontal du volet 78 et le plafond, mais pas vers la gauche puisque le bras vertical du volet 76 obture le passage vers cette direction. Par contre, le ventilateur aspire l'air à travers le passage ouvert formé entre le bras horizontal du volet 76 et le faux-plafond 40 mais pas l'air qui se trouve du côté droit étant donné que le bras vertical du volet 78 obture la communication avec ce côté. Il s'établit donc une circulation de l'air dans le sens de aiguilles d'une montre à l'intérieur de l'étuve.
    Au bout d'un temps prédéterminé, le vérin 100 fait pivoter de façon synchrone les deux volets de 90° autour de leur axe respectif, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme indiqué par les flèches sur la figure 1. Il en résulte que le sens de circulation de l'air s'inverse.
    Pour pouvoir réchauffer l'air qui est soufflé vers la gauche sur la figure 1, on prévoit de monter à l'intérieur de la gaine, du côté gauche, de seconds moyens de chauffage 102.
    L'étuve comprend encore une prise d'air frais, non représentée, pour refroidir l'enceinte à la fin du cycle de traitement.
    Il est possible de traiter un plus grand nombre de vitrages en utilisant une étuve à plusieurs tranches accolées, comprenant une tranche arrière avec paroi arrière et sans porte, une ou plusieurs tranches intermédiaires sans porte ni paroi arrière et une tranche avant sans paroi arrière mais pourvue d'une porte. Les tranches sont accolées le long de leur bord avec interposition de joints d'étanchéité.
    On donnera ci-après un exemple pratique d'étuve réalisée par la Déposante.
    On utilise un ventilateur ayant une puissance de 50à 75 kW et un groupe de chauffage de 500 kW. La pression du ventilateur est réglée de 200 à 400 mm de colonne d'eau.
    La phase de montée en température et la phase de descente en température s'effectuent en un temps relativement court ne dépassant pas 1,5 heure pour chacune de ces phases. Le cycle complet de traitement dure 4 heures. La température du palier est comprise entre 270 et 300°C comme représenté sur la figure 5.
    Chaque enceinte peut contenir jusqu'à 6 tonnes de verre.
    La vitesse de l'air entre les vitrages est comprise entrée 1 et 3 m/s.
    Les vitrages traités ont des épaisseurs variant entre 4,6 et 19 mm et sont espacés de 20 mm.
    Le pourcentage des perforations sur les plaques est compris entre 40 et 80%, et avantageusement égal à environ 60% de trous.

    Claims (18)

    1. Etuve pour détecter et détruire des vitrages (60) contenant des inclusions de sulfure de nickel, lesdits vitrages étant posés à peu près verticalement sur des moyens supports (62) et espacés entre eux par un faible écartement, ladite étuve étant caractérisée en ce qu'elle est constituée par une enceinte parallélépipédique (12) thermiquement isolée vis-à-vis de l'extérieur et présentant sur une de ses faces latérales, une ouverture (36) à travers laquelle peut être introduite une charge de vitrages (60), ladite ouverture étant fermée hermétiquement par une porte thermiquement isolante (38) et en ce que l'enceinte est équipée de moyens de soufflage d'air (66) permettant de faire circuler dans l'enceinte un courant d'air dans une direction parallèle au plan des vitrages, de moyens de chauffage (74, 102) pour chauffer ledit courant d'air et de moyens d'homogénéisation (48, 50) permettant de rendre uniforme la température dans tout l'espace occupé par les vitrages.
    2. Etuve selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ouverture est sur une des grandes faces de l'enceinte.
    3. Etuve selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la charge de vitrages (60) est introduite frontalement.
    4. Etuve selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la porte thermiquement isolante (38) peut être déplacée dans une position ouverte où elle dégage complètement l'ouverture (36).
    5. Etuve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'air est soufflé entre les vitrage dans une direction horizontale.
    6. Etuve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de soufflage sont constitués par un ventilateur haute pression (66).
    7. Etuve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'enceinte comprend un plancher (20) isolé par rapport au sol, deux parois latérales (22, 24), une paroi arrière (26) de grande surface, un plafond (28) et une face avant de grande surface entièrement ouverte afin de livrer le plus grand espace pour l'introduction de la charge de vitrages.
    8. Etuve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de soufflage (66) et les moyens de chauffage (74, 102) sont montés dans une chambre supérieure (46) située au-dessus d'un faux-plafond (40) et qui communique avec deux chambres latérales (56, 58) situées de part et d'autre de la charge de vitrages (60), du côté des bords verticaux de ces derniers.
    9. Etuve selon la revendication 8, caractérisée en ce que de part et d'autre de la zone occupée par les vitrages sont prévus des moyens destinés à introduire une perte de charge élevée sur le trajet du courant d'air horizontal avant qu'il pénètre dans ladite zone.
    10. Etuve selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens sont constitués par deux plaques perforées (48, 50) disposées verticalement de part et d'autre de la charge de vitrages.
    11. Etuve selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'enceinte ainsi que la chambre supérieure (46) située au-dessus du faux-plafond (40) ont une largeur légèrement supérieure à la largeur de la charge de vitrages, et en ce que le ventilateur a un diamètre sensiblement égal à la largeur intérieure de l'enceinte.
    12. Etuve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comporte un dispositif permettant de faire circuler le flux d'air soufflé par le ventilateur alternativement dans un sens puis dans l'autre.
    13. Etuve selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit dispositif comprend :
      une plaque annulaire (80) adaptée autour de l'orifice d'aspiration (70) du ventilateur parallèlement au plafond et au faux-plafond (40) ;
      et deux volets coudés (76, 78) montés pivotants autour de leur coude sur des axes horizontaux (86, 88) fixés dans la chambre supérieure (46) de part et d'autre du ventilateur près des bords de la plaque annulaire,
      lesdits volets pouvant être entraínés en rotation d'une position où l'un de leurs bras coopère avec la plaque annulaire pour fermer le passage de l'air du ventilateur pendant que l'autre bras libère l'ouverture d'aspiration (70) du ventilateur, et vice-versa, les deux volets étant montés en opposition de phase.
    14. Etuve selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisée en ce que dans l'espace (46) compris entre le plafond et le faux-plafond sont montés de premiers (74) et de seconds (102) moyens de chauffage disposés de part et d'autre du ventilateur.
    15. Etuve selon la revendication 14, caractérisée en ce que lesdits moyens de chauffage comprennent des moyens de chauffage au gaz et/ou des moyens de chauffage d'appoint à l'électricité.
    16. Etuve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les parois de l'enceinte et la porte sont revêtues intérieurement d'une couche de matière thermiquement isolante.
    17. Etuve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une prise d'air pour le refroidissement de l'enceinte.
    18. Etuve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que plusieurs tranches d'étuves peuvent êtres juxtaposées, à savoir une tranche arrière avec paroi arrière et sans porte, une tranche avant avec une porte et sans paroi arrière et des tranches intermédiaires sans paroi arrière ni porte.
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